HowTo: Günstiges GPS mit seriellen & BT Ausgang selbst gebaut

[alexhb]

Moin zusammen,

vielleicht haben ja noch andere Interesse an der Idee .

Ich baue mir einen GPS-Empfänger für mein Boot selber, da ich die existierenden für die jeweilige Leistung zu teuer empfinde es meine Wünsche nicht gibt und weil ich Spass an der Sache habe .

Ursprüngliche Idee ist ein unabhängiger GPS-Empfänger für das DSC-Funkgerät. Zur Navigation wird zwar ein Furuno GP-32 verwendet, dieser muss jedoch manuell zugeschaltet werden und ist relativ alt und langsam.

Erweitert habe ich dann die Idee mit einem seriellen BT-Modul, sollte ein Notebook mal verwendet werden, so kann es ebenfalls direkt auf GPS-Daten zugreifen ohne ein Kabel zu benötigen.

Als GPS-Empfänger wird ein leistungsfähiges Modul von ubox, der NEO-6M verwendet. Dieser 50 Kanal GPS Empfänger wird zumeist für Quadcopter eingesetzt und ist demnach sehr klein und sehr stromsparend. Er braucht nur etwa 100mAh im Betrieb.

Der NEO-6M hat UART / USB / SPI Schnittstellen und kann über eine umfangreiche Software sehr spezifisch eingestellt werden. Er spricht NMEA 0183, 2.3 /3.0.

Das Modul gibt es mit verschiedenen Platinen, ich habe eine gewählt welche die Antenne per Kabel anbindet, so lässt sich diese einfach auch verlängern. Da es ein Empfänger neuerster Generation ist, glaube ich aber er funktioniert bei mir im GFK-Boot auch ohne externe Antenne.

Der NEO-6 verwendet auf UART (seriell) TTL-Pegel in Abhängigkeit der Eingangsspannung von 3.3V oder 5V. Ich werde einfach einen 12V-USB-Handy Adapter auseinanderbauen und so einen günstigen 5V Spannungsregler gewinnen.

Der TTL-Pegel wird mit einem IC MAX3232 auf RS232 V.24 konvertiert, so dass der NEO-6 jetzt mit normalen seriellen Schnittstellen kommunizieren kann.

In der Software von ubox habe ich zudem die Baudraute auf die üblichen 4800,8,N,1 eingestellt.

Das Bluetooth-Modul ist ein HC-05 ebenfalls mit TTL-Pegeln, somit wird es vor dem MAX3232 angeschlossen. Die günstigste Bezugsquellen für den HC-05 war China, weshalb der noch im Versand hängt .

Material / Preisliste

• GPS NEO-6M eBay ab 17€
• MAX3232 eBay zwischen 2 - 5€ je nach Wartezeit
• Bluetooth HC-05 eBay 2.50€ aus Chins
• Gehäuse: Conrad, 5-8€
• Beliebiger 12V-USB Adapter 5€

Also ca 35€ für ein 50 Kanal GPS mit seriell und Bluetooth NMEA Out .

Wie man sieht bin ich noch nicht fertig, der technische Durchbruch bis zur Kommunikation mit einem PC/Funke ist jedoch schon gemacht. Das Modul arbeitet und ich empfange NMEA-Daten.

Jetzt kommt natürlich noch das BT-Modul ran und das ganze dann in ein Gehäuse mit Steckern.

Ideen, Fragen und Anregungen sind willkommen .

Beste Grüße
Alex

Link-Liste:

http://u-blox.com/en/gps-modules/pvt...-6-family.html

http://www.brunwinkel.de/elektronik/module/btm400_6b/

http://www.quadflyer.net/gps-einrich...-mit-u-center/

[dirtyharry]

Hi Alex,

auch wenn ich als Laie von der Hälfte deines Textes aber rein gar nix verstehe, so doch Hut ab vor deinem Ideenreichtum und hoffe doch, dass alles zu deiner Zufriedenheit klappt.

Berichte mal wenn es fertig ist.

[Passat2003]

Hallo Alex, ich bin zwar gelernter Info Elektroniker aber irgendwie fällt der Groschen auch bei mir nicht richtig.........
Was ist dein Ziel, Darstellung auf einen Bildschirm, Wegpunkte, Rute erstellen, Automatische Steuerung......??????? Kläre uns doch mal auf, aber so, das auch wir ungelernten Technik Begeisterten wissen was und wofür du das machst...

Danke und viel Spaß beim Bauen. Handbreit Walter

[alexhb]

Zitat von Passat2003

Hallo Alex, ich bin zwar gelernter Info Elektroniker aber irgendwie fällt der Groschen auch bei mir nicht richtig.........
Was ist dein Ziel, Darstellung auf einen Bildschirm, Wegpunkte, Rute erstellen, Automatische Steuerung......?

Moin Walter,

derzeit alles weder noch . Die DSC-Funke soll mit GPS versorgt werden und optional ein Notebook mit Navigationssoftware per Bluetooth ebenfalls.

Mein sonstiges Furuno GPS kann das mit der Funke zwar auch, aber es muss explizit eingeschaltet werden. Dieses GPS-Modul soll einfach zusammen mit der Funke angehen.

Mir ist eh nicht ganz klar, warum die Funken nicht so ein Modul direkt intern eingebaut haben. Ich glaube der Serienpreis liegt unter 5€.

Beste Grüße
Alex

[Mar-Thar]

Zitat von alexhb

vielleicht haben ja noch andere Interesse an der Idee .

Klar, Bastelkrams fürs Boot ist immer gut

Zitat von alexhb

Als GPS-Empfänger wird ein leistungsfähiges Modul von ubox, der NEO-6M verwendet. Dieser 50 Kanal GPS Empfänger wird zumeist für Quadcopter eingesetzt und ist demnach sehr klein und sehr stromsparend. Er braucht nur etwa 100mAh im Betrieb.

Yup, den hatte ich auch erst im Visier, habe stattdessen dann allerdings diesen hier (PaidLink) bestellt. Da das Ding immer noch irgendwo unterwegs ist, experimentiere ich momentan noch mit einem älteren ublox5 Modul rum, das ich noch liegen hatte.

Zitat von alexhb

Ich werde einfach einen 12V-USB-Handy Adapter auseinanderbauen und so einen günstigen 5V Spannungsregler gewinnen.

Diese Dinger (PaidLink) hier kosten 3-3,70€, lassen sich prima auf konstante Spannungen zwischen 1.25 und 37V bei 2A einstellen und sehen auch gleich viel professioneller aus als ein profaner zerlegter Handyadapter:


Funktionieren auch hervorragend als Konstantspannungsquelle für kürzere LED-Strips.

Zitat von alexhb

Die günstigste Bezugsquellen für den HC-05 war China, weshalb der noch im Versand hängt .

Stimmt, das ist teilweise echt lästig. Hab bislang zwar alles erhalten, was ich in der Bucht aus China, Hongkong oder Taiwan bestellt hatte, teilweise sind die Lieferzeiten aber schon wirklich grenzwertig.

Zitat von alexhb

Das Modul arbeitet und ich empfange NMEA-Daten.
Ideen, Fragen und Anregungen sind willkommen .

Ich habe kurz vor Weihnachten angefangen, mich mit Arduinos zu beschäftigen. Inzwischen habe ich einiges an Gebern (Ruderlage, Neigung bzw. Krängung (Pitch/Tilt), elektronischen Kompass, ein Dutzend 1Wire-Temperatursensoren etc.) mit chinesischen Nano-Clones (PaidLink) (Stück um die 2€) zusammengeknotet, die jetzt NMEA0183-konforme Datensätze über die ohnehin vorhandene serielle Schnittstelle ausgeben. Das ganze soll dann u.a. irgendwann mal auf einem RaspberryPi oder BananaPi landen, der die Daten in lokale Webseiten einbaut, um sie z.B. auf ipad oder Notebook darstellen zu können.

mfg
Martin

[Sigi S.]

Zitat von Mar-Thar

Ich habe kurz vor Weihnachten angefangen, mich mit Arduinos zu beschäftigen. Inzwischen habe ich einiges an Gebern (Ruderlage, Neigung bzw. Krängung (Pitch/Tilt), elektronischen Kompass, ein Dutzend 1Wire-Temperatursensoren etc.) mit chinesischen Nano-Clones (PaidLink) (Stück um die 2€) zusammengeknotet, die jetzt NMEA0183-konforme Datensätze über die ohnehin vorhandene serielle Schnittstelle ausgeben. Das ganze soll dann u.a. irgendwann mal auf einem RaspberryPi oder BananaPi landen, der die Daten in lokale Webseiten einbaut, um sie z.B. auf ipad oder Notebook darstellen zu können.

mfg
Martin

Ich mache genau das Gleiche allerdings gebe ich die Daten nicht als NMEA0183, sondern als NMEA2000 Datensatz aus und speise alles ins NMEA2000 Netz ein. Das Garmin GPSMAP zeigt mir nun Unmengen an Daten Der Kompass auf Basis FreeIMU ist noch nicht ganz fertig, da geht momentan nur NMEA0183, aber das Boot steht im Stillstand auf der Karte auch so schon richtig

[alexhb]

Moin,

schön zu lesen das es noch weitere Datenschubser-Bastler hier gibt.

@Mar-Thar/Martin, der Spannungsregler sieht interessant aus, da werde ich mal nen paar von bestellen. Für den Einbau hier ist er mir zu gross, aber da ich kein Labornetzteil habe muss ich immer umständlich Spannungen zu experimentieren erzeugen. 2A reicht als Labornetzteil eigentlich aus und über die Anzeige kann man die Spannung wohl bequem einstellen .

@Sigi, wie realisierst du die CAN-Bus Kommunikation mit NMEA2000? Gibt es da Module die unter einstellbarer ID serielle Daten einspeisen können oder können deine Module direkt NMEA2000?

Ich habe noch eine andere Bastelidee zur Steuerung des Bootes, benötige dafür jedoch am besten ein BUS/Netzwerk - Funksystem oder mehrere Kanäle.

Beste Grüße
Alex

[Sigi S.]

@Alex, die CAN Kommunikation mache ich mit einen MCP2515 und MCP2551.
Über SPI gehe ich direkt auf den Proz. Die Daten werden alle von der Software aufbereitet und über SPI in die Register geschrieben.
Die Platinen habe ich selbst gemacht. Momentan bin ich dabei die Filter für die PNG´s zu programmieren (geht seit gestern) und NMEA2000 ISO Requests korrekt zu implementieren, es funktioniert aber ohne auch schon einwandfrei.

Der Prototyp vom CAN Board sieht so aus:

[mario12974]

Hi

Rechne mal was du an Stundenlohn verbastelst.

Kauf dir ein Tablet mit GPS Empfänger dann hast du alles und
in bunt für die hälfte des Ärgers !

Gruß
Mario

Hi, der Neo-6m kann Nmea0183. It interessant, da baue ich mir gleich einen GPS für meinen Plotter.

[alexhb]

Zitat von mario12974

Rechne mal was du an Stundenlohn verbastelst.

Kauf dir ein Tablet mit GPS Empfänger dann hast du alles und
in bunt für die hälfte des Ärgers !

Und wie kriege ich dann bitte die GPS-Daten im Tablet an meine DSC-Funke und an ein Notebook?

Ich baue hier ja keinen Plotter, dafür wäre ein Tablet durchaus geeignet.

Zitat von GeorgTa

Hi, der Neo-6m kann Nmea0183. It interessant, da baue ich mir gleich einen GPS für meinen Plotter.

Moin Georg, ich habe deine Suche nach einer GPS-Antenne schon gesehen.
Ja dieses hier wäre für dich geeignet. Noch ein wasserdichtes Gehäuse drumrum und du kannst es auch außerhalb der Kabine betreiben, ganz so wie die teueren GPS-Antennen.

Beste Grüße
Alex

[Sigi S.]

Zitat von GeorgTa

Hi, der Neo-6m kann Nmea0183. It interessant, da baue ich mir gleich einen GPS für meinen Plotter.

Georg, beim NX40 ist oben im Gehäuse noch Platz um das GPS Modul zu integrieren. Dann kannst du den externen NMEA Eingang Übergehen und vor dem Max232 auf TTL anschließen, die 5V liegen dort auch an.

[B4-Skipper]

Zitat von alexhb

...

In der Software von ubox habe ich zudem die Baudraute auf die üblichen 4800,8,N,1 eingestellt.


Material / Preisliste

• GPS NEO-6M eBay ab 17€
• MAX3232 eBay zwischen 2 - 5€ je nach Wartezeit
• Bluetooth HC-05 eBay 2.50€ aus Chins
• Gehäuse: Conrad, 5-8€
• Beliebiger 12V-USB Adapter 5€

Also ca 35€ für ein 50 Kanal GPS mit seriell und Bluetooth NMEA Out .

Wie man sieht bin ich noch nicht fertig, der technische Durchbruch bis zur Kommunikation mit einem PC/Funke ist jedoch schon gemacht. Das Modul arbeitet und ich empfange NMEA-Daten. ...

Hallo Alex,
mit einem GPS NEO-6M (z. B. diesem (PaidLink)), einem MAX3232 (z. B. diesem (PaidLink)) und einer 5V-Spannungsversorgung hat man alles um die Funke mit GPS zu versorgen?

Also zusammelöten, Baudrate mit der (beiliegenden?) Software einstellen, anschließen und fertig?

Gruß Lutz

[alexhb]

Zitat von B4-Skipper

Hallo Alex,
mit einem GPS NEO-6M (z. B. diesem (PaidLink)), einem MAX3232 (z. B. diesem (PaidLink)) und einer 5V-Spannungsversorgung hat man alles um die Funke mit GPS zu versorgen?

Also zusammelöten, Baudrate mit der (beiliegenden?) Software einstellen, anschließen und fertig?

Moin Lutz,

korrekt das ist alles was du brauchst, ich habe bei den gleichen eBay-Händlern bestellt. Die Software kann man auf der ubox-Seite (Link im ersten Beitrag) kostenfrei runterladen. Im ersten Beitrag ist auch ein Link für eine Anleltung zur Verwendung der Software.

Du musst dann natürlich einmalig zum Einstellen noch an eine serielle Schnittstelle am PC (Sub-D-Buchse oder USB-Seriell-Wandler).

Das Zusammenlöten ist selbsterklärend, alle Platinen haben passende Markierungen. Die Datenrichtung ist immer vom Bauteil aus zu sehen. Der TX-Pin am NEO-6M ist entsprechend eine Ausgangsleitung, RX der Eingang.

Beste Grüße
Alex

[B4-Skipper]

Moin Alex,
das war ja 'ne Blitzantwort
Teile sind bestellt, Lieferung MAX3232 aber erst 2. - 18. Februar.

Gruß Lutz

[alexhb]

Zitat von B4-Skipper

Teile sind bestellt, Lieferung MAX3232 aber erst 2. - 18. Februar.

Ich habe gerade nochmal geschaut und habe mich geirrt. Den Max3232 (identische Platine) habe ich bei einem deutschen Händler für 4,88€ bestellt. Der lieferte innerhalb von 3 Tagen. Sorry :-(.

Beste Grüße
Alex

Zitat von Sigi S.

Georg, beim NX40 ist oben im Gehäuse noch Platz um das GPS Modul zu integrieren. Dann kannst du den externen NMEA Eingang Übergehen und vor dem Max232 auf TTL anschließen, die 5V liegen dort auch an.

Hi klingt gut, hast du da genaueres für mich? Ich habe mir mal den GPS 2x und den Max 2x bestellt. Das GPS in den NX40 einzubauen klingt gut. Mir fehlt es am Anschlußplan, wo was verlötet wird.

[B4-Skipper]

Hast Du einen Link zu dem deutschen Händler, würde ich glatt neu bestellen.

Insgesamt sollte es dann m.E. so aussehen:


Gruß Lutz

[alexhb]

Zitat von B4-Skipper

Hast Du einen Link zu dem deutschen Händler, würde ich glatt neu bestellen.

Der hier liefert innerhalb von 4-5 Tagen:

http://www.ebay.de/itm/Mini-Seriell-...item2ed8a6bf2f (PaidLink)

Der Händler von dem ich bestellt hatte hat gerade keine im Angebot.

Zitat von B4-Skipper

Insgesamt sollte es dann m.E. so aussehen:
Anhang 594865

Jepp, so ist es verkabelt. .

Beste Grüße
Alex

[Sigi S.]

Zitat von GeorgTa

Hi klingt gut, hast du da genaueres für mich? Ich habe mir mal den GPS 2x und den Max 2x bestellt. Das GPS in den NX40 einzubauen klingt gut. Mir fehlt es am Anschlußplan, wo was verlötet wird.

Genaueres habe ich nicht, habe das Gerät vor einnigen Jahren zerlegt und das Display von Inverter/Röhre auf LED umgebaut, da das Display nicht wirklich Sonnenlicht tauglich war. Dabei habe ich die ganzen Spannungen von der Hauptplatine herausgemessen und auf meine LED Ansteuerung gelegt, damit alles inkl Helligkeitsregelung funktioniert wie vorher mit dem Inverter.

Die LT8 Buchse ist auch direkt auf der Hauptplatine verlötet, du kannst an der Vorderseite (hinter dem Display) direkt auf den Pin6 (IN) und Pin1 (GND) gehen

[uhx]

Zitat von mario12974

Hi

Rechne mal was du an Stundenlohn verbastelst.

Kauf dir ein Tablet mit GPS Empfänger dann hast du alles und
in bunt für die hälfte des Ärgers !

Gruß
Mario

Lesen hilft:

Zitat von alexhb

und weil ich Spass an der Sache habe .

[Mar-Thar]

Moin Sigi,

Zitat von Sigi S.

@Alex, die CAN Kommunikation mache ich mit einen MCP2515 und MCP2551.
Über SPI gehe ich direkt auf den Proz. Die Daten werden alle von der Software aufbereitet und über SPI in die Register geschrieben.
Die Platinen habe ich selbst gemacht. Momentan bin ich dabei die Filter für die PNG´s zu programmieren (geht seit gestern) und NMEA2000 ISO Requests korrekt zu implementieren, es funktioniert aber ohne auch schon einwandfrei.

Der Prototyp vom CAN Board sieht so aus:

Nett
Ich wollte eigentlich auch auf NMEA2K gehen, bin dann aber von dem Mehraufwand doch etwas zurückgeschreckt, da es imho für die Nanos keine fertigen Shields gibt und ich nun nicht so der Hardwarebastler bin. Also probiere ich z.Zt. mit NMEA0183 rum, was mir bei einer Raspberry-Weiterverarbeitung der Daten wohl auch ausreicht. Aber wenn Du den Prototyp mal zu einer Kleinserie ausweiten und auch noch eine passende Lib dazu rausgeben willst, würde ich wohl ein halbes Dutzend davon nehmen

mfg
Martin

[B4-Skipper]

Zitat von alexhb

Der hier liefert innerhalb von 4-5 Tagen:

http://www.ebay.de/itm/Mini-Seriell-...item2ed8a6bf2f (PaidLink) ...

Gestern bestellt, heute im Briefkasten - schneller geht's wohl kaum.

Gruß Lutz

[Sigi S.]

Zitat von B4-Skipper

Gestern bestellt, heute im Briefkasten - schneller geht's wohl kaum.

Gruß Lutz

Das ging aber wirklich schnell

Zitat von Mar-Thar

Moin Sigi,

Nett
Ich wollte eigentlich auch auf NMEA2K gehen, bin dann aber von dem Mehraufwand doch etwas zurückgeschreckt, da es imho für die Nanos keine fertigen Shields gibt und ich nun nicht so der Hardwarebastler bin. Also probiere ich z.Zt. mit NMEA0183 rum, was mir bei einer Raspberry-Weiterverarbeitung der Daten wohl auch ausreicht. Aber wenn Du den Prototyp mal zu einer Kleinserie ausweiten und auch noch eine passende Lib dazu rausgeben willst, würde ich wohl ein halbes Dutzend davon nehmen

mfg
Martin

Habe heute die neuen Platinen gemacht, fast nur noch SMD, das geht leichter und schneller zum Bauen

Die Motordaten von den zwei Motorinterfaces (ähnlich dem RS11) werden super angezeigt.

[chrhartz]

Hi Alex,

super Sache! Ich freue mich, dass es inzwischen wieder Elektronik als Hobby
gibt. Vielleicht kann mich mal jemand aufklären, weshalb es ca. 20 Jahre
lang teilweise kostenlose Mikrocontroller-Boards gab und es jetzt gerade
mit Arduino und Raspbery einen Boom gibt??

LG Chris